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No.262 |
太陽フレアと磁気圏サブストームの
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地球のもつ磁場,地磁気は太陽風により閉じ込められて固有の勢力範囲,磁気圏を作る。この磁気圏には太陽風のエネルギーが流れ込み,オーロラなどを伴う多彩な現象,サブストーム現象が引き起こされている。この磁気圏サブストーム現象においても磁気リコネクションが本質的な役割を果たしていることが明らかになってきた。そして,「ようこう」が主導した太陽フレアにおける磁気リコネクションの研究は磁気圏における磁気リコネクションの研究と相補的な役割を果たしてきたといえる。磁気圏のサブストームは人工衛星による「その場」観測を通してミクロな素過程に関する詳細な知識が得られるのに対し,太陽フレアでは,X線像などによる可視化が可能であることから,大規模な磁力線構造の変化などのマクロな特性に関する情報が容易に得られるからである。
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言うまでもなく,太陽フレアとサブストームの間には相違点もある。まず,地磁気ダイポールは一定の方向を持っており,惑星間空間磁場の南北成分が南を向いたときのみ太陽風エネルギーの磁気圏へのエネルギー流入のスイッチが入る。他方,フレア領域の磁場は彩層を通して太陽大気下部と結びついており,その構造は全くランダムとはいえないものの極めて複雑である。そして,この磁場構造の違いを反映しているに違いないが,典型的な磁気圏サブストームの全エネルギーは1022-1023エルグの1桁程度の幅を持つのに過ぎないのに対し,太陽フレアの全エネルギーは1029-1032エルグの3桁にまたがっている(最近解明の進んできたマイクロフレアやナノフレアまで含めれば,太陽フレアで解放されるエネルギーの分布の幅はさらに大きくなるだろう)。 (a) ![]()
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(a)太陽フレアにおけるリコネクション領域の構造と (b)サブストームに伴う磁気圏尾リコネクション領域の構造 を比較して示した。どちらも右(フレアではコロナ上方,磁気圏尾では反太陽方向)向きに磁力線ループに閉じ込められたプラズマのかたまり,プラズモイドが放出される。そして,太陽フレアの場合には,「ループ・トップ硬X線源」(軟X線で明るく光る磁気ループの直上に出現する硬X線源)がX型中性点(リコネクション領域)から放出された高速プラズマ流の証拠と考えられてきた。磁気圏尾では地球半径の10〜20倍の距離のところで観測される「突発プラズマ流」と呼ばれる高速プラズマ流がリコネクション領域から放出されたものと考えられている。 (寺澤 敏夫) |
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